CN112515542A - 一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法和系统，其中控制方法包括以下方法：步骤S1，启动扫地机器人，扫地机器人根据标准清扫路径进行清扫作业，清扫过程中，控制高清摄像头拍摄对清扫后的地面进行拍摄，获得高清地面图像；步骤S2，判断高清地面图像中是否存在残留毛发，若存在残留毛发，则路径规划模块在地图上标记为需精扫区域；步骤S3，扫地机器人结束标准清扫路径的清扫作业后，判断是否存在需精扫区域，若存在需精扫区域，路径规划模块根据需精扫区域来规划精扫路径，扫地机器人对所有需精扫区域进行清扫，清扫完毕后结束清扫作业。本发明能够有效保证扫地机器人的智能化，有效的加强清扫效果，保证清扫的质量同时节省电量的消耗。

Description

一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法和系统

技术领域

本发明涉及扫地机器人的技术领域，特别是一种用于清扫毛发的扫地机器人的方法和系统。

背景技术

目前扫地机器人具有自动清扫地面的功能，不需要用户手动清扫底面，能很好的解放用户的双手，而且还可以实现远程控制，使得用户时间安排更加高效方便化。

但是现有扫地机器人在某些具体应用场景中使用，清扫效果并不理想，比如饲养宠物的家庭数量越来越多，室内地面上的毛发量会明显增多，但是现有的扫地机器人对毛发类得垃圾的清扫效果并不理想。

现有技术中，扫地机器人不具备自动检测毛发清扫情况的功能，用户为了提高扫地机器人对毛发的清扫效果，主要是采用两种人工干预操作方式：一是在最初清扫的时候，根据人为观察将扫地机器人搬到毛发最多的地方开始反复清扫；二是先让扫地机器人直接全面清扫后，在通过人为观察，人工将扫地机器人搬到存在较多毛发的地方再次清扫；这样的清扫方式的扫地机器人的智能自动化体验和对毛发清扫的效果存在无法调和的矛盾。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种用于清扫毛发的扫地机器人的方法和系统，能够有效保证扫地机器人的智能化，有效的加强清扫效果，保证清扫的质量同时节省电量的消耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，包括以下方法：

步骤S1，启动扫地机器人，扫地机器人根据标准清扫路径进行清扫作业，清扫过程中，控制高清摄像头拍摄对清扫后的地面进行拍摄，获得高清地面图像；

步骤S2，判断高清地面图像中是否存在残留毛发，若存在残留毛发，则路径规划模块在地图上标记为需精扫区域；

步骤S3，扫地机器人结束标准清扫路径的清扫作业后，判断是否存在需精扫区域，若存在需精扫区域，路径规划模块根据需精扫区域来规划精扫路径，扫地机器人对所有需精扫区域进行清扫，清扫完毕后结束清扫作业；若不存在需精扫区域时，扫地机器人则直接结束清扫作业。

更进一步的说明，所述标准清扫路径的获取包括以下步骤S1-1和S1-2中任意一种：

步骤S1-1，扫地机器人沿着所需清扫空间的边缘进行清扫，扫描装置扫描地面并生成地图和地面图像发送给路径规划模块，路径规划模块根据地图和地面图像规划出标准清扫路径，扫地机器人获取该标准清扫路径；

步骤S1-2，所述标准清扫路径从移动终端的手动规划模块获取，移动终端将标准清扫路径发送至扫地机器人，扫地机器人获取该标准清扫路径。

更进一步的说明，所述扫地机器人的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式。

更进一步的说明，所述步骤S2中，若存在残留毛发，则路径规划模块识别残留毛发区域的精确轮廓，并在地图上以精确轮廓的外轮廓向外扩张得到需精扫区域。

更进一步的说明，所述精扫路径为螺旋形的精扫路径，所述精扫路径相邻的路径之间有重叠区域。

一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，包括扫地机器人，所述扫地机器人包括清扫模块，所述清扫模块用于根据工作模式对地面进行清扫，还包括：

高清摄像模块，用于控制高清摄像头拍摄对清扫后的地面进行拍摄，获得高清地面图像，并发送至判断模块；

判断模块，用于判断高清地面图像中是否存在残留毛发，并将判断信息发送给路径规划模块；

扫描模块，用于扫描地面并生成地图和地面图像发送给路径规划模块；

路径规划模块，用于根据地图和地面图像规划出标准清扫路径，用于接收判断信息，在地图上标记为需精扫区域，并根据需精扫区域来规划精扫路径；

接收控制模块，用于接收路径信息并控制所述扫地机器人的运行，若存在需精扫区域，控制扫地机器人对需精扫区域进行清扫，清扫完毕后结束清扫作业；当不存在需精扫区域时，扫地机器人则直接结束清扫作业。

更进一步的说明，还包括通讯模块，用于将高清地面图像上传至云服务器，用于将地图和地面图像上传至云服务器，用于接收判断信息和路径信息，用于获取移动终端手动规划模块发送的路径数据。

更进一步的说明，所述清扫模块设置的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式。

更进一步的说明，所述路线规划模块通过识别残留有毛发区域的精确轮廓，并在地图上以精确轮廓的形状向外扩张得到需精扫区域。

更进一步的说明，所述路径规划模块规划的精扫路径为螺旋形的精扫路径，所述精扫路径相邻的路径之间有重叠区域。

本发明的有益效果：

1、本发明所提供的一种用于清扫毛发的扫地机器人的方法和系统，可以通过高清摄像头拍摄识别到地面的毛发，通过设置特定的清扫路径对毛发进行清扫，有效的加强清扫效果，保证清扫的质量；

2、本发明控制扫地机器人合理分配电源，设有标准清扫模式和强力清扫模式两种清扫模式，保证清扫效果的同时节省电量的消耗，获得更长的工作时间；

3、本发明的扫地机器人对精扫毛发的路径设置为螺旋形的路径，所述螺旋形的路径相邻路径之间有重叠区域，并控制重叠区域的范围，可以保证清扫效果的同时又能保证清扫速率。

附图说明

图1是本发明的控制方法的流程示意图；

图2是本发明的标准清扫时“弓”形路径的示意图；

图3是本发明的精扫时螺旋形路径的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，包括以下方法：

步骤S1，启动扫地机器人，扫地机器人根据标准清扫路径进行清扫作业，清扫过程中，控制高清摄像头拍摄对清扫后的地面进行拍摄，获得高清地面图像；

步骤S2，判断高清地面图像中是否存在残留毛发，若存在残留毛发，则路径规划模块在地图上标记为需精扫区域；

步骤S3，扫地机器人结束标准清扫路径的清扫作业后，判断是否存在需精扫区域，若存在需精扫区域，路径规划模块根据需精扫区域来规划精扫路径，扫地机器人对所有需精扫区域进行清扫，清扫完毕后结束清扫作业；若不存在需精扫区域时，扫地机器人则直接结束清扫作业。

具体的，本申请在现有的技术上提出一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，扫地机器人根据获取得到的标准清扫路径进行清扫作业，并在进行清扫作业的同时，对清扫后的地面情况进行拍摄，获得高清地面图像，并判断高清地面图像中是否存在残留毛发，当识别到有毛发存在的区域，路径规划模块会标记此区域为需精扫区域，直到扫地机器人完成标准清扫路径的清扫作业为止；当扫地机器人结束标准清扫路径的清扫作业后，路径规划模块判断是否存在需精扫区域，路径规划模块根据需精扫区域来规划出对需精扫区域清扫的精扫路径，扫地机器人就会通过精扫路径对所有需精扫区域进行更深一步的清扫；若不存在需精扫区域，扫地机器人则结束清扫作业；本申请中的扫地机器人可以通过高清摄像头主动检测清扫过后的地面的毛发，对毛发进行进一步的清理，有利于提高扫地机器人的清扫质量，保证地面的清洁。

更进一步的说明，所述标准清扫路径的获取包括以下步骤S1-1和S1-2中任意一种：

步骤S1-1，扫地机器人沿着所需清扫空间的边缘进行清扫，扫描装置扫描地面并生成地图和地面图像发送给路径规划模块，路径规划模块根据地图和地面图像规划出标准清扫路径，扫地机器人获取该标准清扫路径；

步骤S1-2，所述标准清扫路径从移动终端的手动规划模块获取，移动终端将标准清扫路径发送至扫地机器人，扫地机器人获取该标准清扫路径。

具体的，步骤S1-1中扫地机器人沿着所需清扫空间的边缘进行清扫，可以得到所需清扫空间外轮廓的地图，同时启动扫描装置对所需清扫空间的四周进行扫描，得到地面图像，路径规划模就可以根据所得的地图和地面图像，以绕开障碍物，行走时间最短的目的来规划出清扫速率最高的标准清扫路径，并把该路径发送至扫地机器人执行；如果用户觉得路线规划模块所规划的路线不满意，可以通过移动终端的手动规划模块进行自主规划路线，并通过wifi或蓝牙等方式，把清扫路径数据传输至扫地机器人，扫地机器人可以获取该标准清扫路径并执行。

更进一步的说明，所述扫地机器人的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式。

具体的，扫地机器人的所述扫地机器人的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式挡，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式，扫地机器人在进行标准清扫与精扫时，分开两种工作模式可以合理分配扫地机器人的功率，合理地分配利用扫地机器人的电源，可以节省电力，获得更长的工作时间。

更进一步的说明，所述步骤S2中，若存在残留毛发，则路径规划模块识别残留毛发区域的精确轮廓，并在地图上以精确轮廓的外轮廓向外扩张得到需精扫区域。

具体扩展方式可以是，在地图上以精确轮廓的外轮廓向外扩张5-20cm得到扩张区域，把该扩张区域标记为需精扫区域，确保毛发在精扫作业时可被清扫完全。若残留毛发区域的精确轮廓为圆弧段，则在圆弧段的两侧和两端扩展5-20cm来标记为需精扫区域，获得具有弧度的长条形区域，这样的长条形区域便于扫地机器人能有足够的空间对所述需精扫区域内的毛发进行多方向清扫，保证清扫质量。

更进一步的说明，所述精扫路径为螺旋形的精扫路径，所述精扫路径相邻的路径之间有重叠区域。

具体的，如图2和图3所示，现有标准清扫路径一般为“弓”形的路径，“弓”形的路径能保证全面经过地图区域和最快速率，但是清扫效果无法保证，所以本申请的精扫路径调整为螺旋形的精扫路径，所述螺旋形的精扫路径，在相邻路径之间有多处重叠区域，可以使得扫地机器人能从多个方位对毛发进行清扫，使得毛发集中成类似团状，更容易被吸起，能够保证清扫效果；优选的，重叠区域不多于清扫区域的二分之一面积，使得重叠程度又不至于过大，但能保证清扫效果的同时又能保证清扫速率。

一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，包括扫地机器人，所述扫地机器人包括清扫模块，所述清扫模块用于根据工作模式对地面进行清扫，还包括：

高清摄像模块，用于控制高清摄像头拍摄对清扫后的地面进行拍摄，获得高清地面图像，并发送至判断模块；

判断模块，用于判断高清地面图像中是否存在残留毛发，并将判断信息发送给路径规划模块；

扫描模块，用于扫描地面并生成地图和地面图像发送给路径规划模块；

路径规划模块，用于根据地图和地面图像规划出标准清扫路径，用于接收判断信息，在地图上标记为需精扫区域，并根据需精扫区域来规划精扫路径；

接收控制模块，用于接收路径信息并控制所述扫地机器人的运行，若存在需精扫区域，控制扫地机器人对需精扫区域进行清扫，清扫完毕后结束清扫作业；当不存在需精扫区域时，扫地机器人则直接结束清扫作业。

具体的，本申请在现有的技术上进行了改进，提出一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，在本发明的系统中增设高清摄像模块、判断模块和路径规划模块，在本实施中，所述清扫模块、接收控制模块、判断模块、高清摄像模块、路径规划模块和扫描模块均集成安装在扫地机器人上，并通过电路板或者导线进行通讯连接；首先，扫地机器人沿着所需清扫空间的边缘进行清扫，同时通过扫描模块扫描地面并生成地图和地面图像发送给路径规划模块，所述路径规划模块根据地图和地面图像规划出标准清扫路径，扫地机器人的接收控制模块接收所述标准清扫路径，控制扫地机器人通过所述标准清扫路径进行清扫作业，同时，通过高清摄像模块对清扫过后的地面进行拍摄，获得高清地面图像，并通过判断模块对高清地面图像进行识别，当识别到有毛发存在的区域，所述路径规划模块会标记此区域为需精扫区域，直到扫地机器人完成标准清扫路径的清扫作业为止；当扫地机器人结束标准清扫路径的清扫作业后，所述路径规划模块判断是否存在需精扫区域，所述路径规划模块根据需精扫区域来规划出对需精扫区域清扫的精扫路径，发送至所述接收控制模块，所述接收控制模块就会控制所述扫地机器人通过精扫路径对所有需精扫区域进行更深一步的清扫；若不存在需精扫区域，扫地机器人则结束清扫作业。

更进一步的说明，还包括通讯模块，用于将高清地面图像上传至云服务器，用于将地图和地面图像上传至云服务器，用于接收判断信息和路径信息，用于获取移动终端手动规划模块发送的路径数据。

更进一步的说明，另一实施例：还包括有通讯模块，用于将高清地面图像上传至云服务器，用于将地图和地面图像上传至云服务器，同时用于接收判断信息和路径信息，用于获取移动终端手动规划模块发送的路径数据；本实施例中所述清扫模块、接收控制模块、判断模块、路径规划模块、通讯模块和扫描模块均集成安装在扫地机器人上，所述判断模块和路径规划模块设置于云服务器上，通讯模块与云服务器通讯连接，进行信息的交换。

更进一步的说明，所述清扫模块设置的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式。

具体的，清扫模块设置的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式，扫地机器人在进行标准清扫与精扫时，分开两种工作模式可以合理分配扫地机器人的功率，合理地分配利用扫地机器人的电源，可以节省电力，获得更长的工作时间。

更进一步的说明，所述路线规划模块通过识别残留有毛发区域的精确轮廓，并在地图上以精确轮廓的形状向外扩张得到需精扫区域。

具体扩展方式可以是，在地图上以精确轮廓的外轮廓向外扩张5-20cm得到扩张区域，把该扩张区域标记为需精扫区域，确保毛发在精扫作业时可被清扫完全。若残留毛发区域的精确轮廓为圆弧段，则在圆弧段的两侧和两端扩展5-20cm来标记为需精扫区域，获得具有弧度的长条形区域，这样的长条形区域便于扫地机器人能有足够的空间对所述需精扫区域内的毛发进行多方向清扫，保证清扫质量。

更进一步的说明，所述路径规划模块规划的精扫路径为螺旋形的精扫路径，所述精扫路径相邻的路径之间有重叠区域。

具体的，现有标准清扫路径一般为“弓”形的路径，“弓”形的路径能保证全面经过地图区域和最快速率，但是清扫效果无法保证，所以本申请的精扫路径调整为螺旋形的精扫路径，所述螺旋形的精扫路径，在相邻路径之间有多处重叠区域，可以使得扫地机器人能从多个方位对毛发进行清扫，使得毛发集中成类似团状更容易被吸起，能够保证清扫效果；优选的，重叠区域不多于清扫区域的二分之一面积，使得重叠程度又不至于过大，但能保证清扫效果的同时又能保证清扫速率。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，其特征在于，包括以下方法：

步骤S1，启动扫地机器人，扫地机器人根据标准清扫路径进行清扫作业，清扫过程中，控制高清摄像头拍摄对清扫后的地面进行拍摄，获得高清地面图像；

步骤S2，判断高清地面图像中是否存在残留毛发，若存在残留毛发，则路径规划模块在地图上标记为需精扫区域；

步骤S3，扫地机器人结束标准清扫路径的清扫作业后，判断是否存在需精扫区域，若存在需精扫区域，路径规划模块根据需精扫区域来规划精扫路径，扫地机器人对所有需精扫区域进行清扫，清扫完毕后结束清扫作业；若不存在需精扫区域时，扫地机器人则直接结束清扫作业。

2.根据权利要求1所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，其特征在于，所述标准清扫路径的获取包括以下步骤S1-1和S1-2中任意一种：

步骤S1-1，扫地机器人沿着所需清扫空间的边缘进行清扫，扫描装置扫描地面并生成地图和地面图像发送给路径规划模块，路径规划模块根据地图和地面图像规划出标准清扫路径，扫地机器人获取该标准清扫路径；

步骤S1-2，所述标准清扫路径从移动终端的手动规划模块获取，移动终端将标准清扫路径发送至扫地机器人，扫地机器人获取该标准清扫路径。

3.根据权利要求1所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，其特征在于：所述扫地机器人的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式。

4.根据权利要求1所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，若存在残留毛发，则路径规划模块识别残留毛发区域的精确轮廓，并在地图上以精确轮廓的外轮廓向外扩张得到需精扫区域。

5.根据权利要求1所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的控制方法，其特征在于：所述精扫路径为螺旋形的精扫路径，所述精扫路径相邻的路径之间有重叠区域。

6.一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，包括扫地机器人，所述扫地机器人包括清扫模块，所述清扫模块用于根据工作模式对地面进行清扫，其特征在于，还包括：

高清摄像模块，用于控制高清摄像头拍摄对清扫后的地面进行拍摄，获得高清地面图像，并发送至判断模块；

判断模块，用于判断高清地面图像中是否存在残留毛发，并将判断信息发送给路径规划模块；

扫描模块，用于扫描地面并生成地图和地面图像发送给路径规划模块；

路径规划模块，用于根据地图和地面图像规划出标准清扫路径，用于接收判断信息，在地图上标记为需精扫区域，并根据需精扫区域来规划精扫路径；

接收控制模块，用于接收路径信息并控制所述扫地机器人的运行，若存在需精扫区域，控制扫地机器人对需精扫区域进行清扫，清扫完毕后结束清扫作业；当不存在需精扫区域时，扫地机器人则直接结束清扫作业。

7.根据权利要求6所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，其特征在于：还包括通讯模块，用于将高清地面图像上传至云服务器，用于将地图和地面图像上传至云服务器，用于接收判断信息和路径信息，用于获取移动终端手动规划模块发送的路径数据。

8.根据权利要求6所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，其特征在于：所述清扫模块设置的工作模式包括标准清扫模式和强力清扫模式，在进行标准清扫路径时采用标准清扫模式，在进行精扫路径时采用强力清扫模式。

9.根据权利要求6所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，其特征在于：所述路线规划模块通过识别残留有毛发区域的精确轮廓，并在地图上以精确轮廓的形状向外扩张得到需精扫区域。

10.根据权利要求6所述的一种用于清扫毛发的扫地机器人的系统，其特征在于：所述路径规划模块规划的精扫路径为螺旋形的精扫路径，所述精扫路径相邻的路径之间有重叠区域。

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